#pragma once

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <queue>
#include <pthread.h>

// 存储线程池中各个线程信息
struct ThreadInfo
{
    pthread_t tid;
    std::string name;
};

// 默认线程池容量
static const int defalutnum = 5;

template<class T>
class ThreadPool
{
private:
    // 加锁
    void Lock()
    {
        pthread_mutex_lock(&mutex_);
    }

    // 释放锁
    void Unlock()
    {
        pthread_mutex_unlock (&mutex_);
    }

    // 唤醒线程
    void Wakeup()
    {
        pthread_cond_signal(&cond_);
    }

    // 资源不就绪, 线程同步
    void ThreadSleep()
    {
        pthread_cond_wait(&cond_, &mutex_);
    }

    // 对当前任务列表判空
    bool IsQueueEmpty()
    {
        return tasks_.size() == 0 ? true : false;
    }

    // 获取线程 name
    std::string GetThreadName(pthread_t tid)
    {
        for (const auto &ti : threads_)
        {
            if (ti.tid == tid)
                return ti.name;
        }
        return "None";
    }
public:
    ThreadPool(int num = defalutnum)
        :threads_(num)
    {
        pthread_mutex_init(&mutex_, nullptr);
        pthread_cond_init(&cond_, nullptr);
    }
    
    // 由于 pthread_create 函数的特殊性
    // 只能将 HandlerTask 设置为静态函数
    // 同时将 this 指针以参数的形式传入
    static void *HandlerTask(void *args)
    {
        ThreadPool<T> *tp = static_cast<ThreadPool<T> *>(args);

        while (true)
        {
            // 确保同一时刻只有一个线程在进行消费
            tp->Lock();

            // 如果当前任务列表为空就让线程等待资源
            // 为防止伪唤醒的情况, 使用 while
            while (tp->IsQueueEmpty())
            {
                tp->ThreadSleep();
            }
            T t = tp->Pop();

            tp->Unlock();

            // 执行任务
            // 注: 需要任务中重载 operator()
            t();
        }
    }

    // 启动线程池
    void Start()
    {
        int num = threads_.size();
        for (int i = 0; i < num; i++)
        {
            threads_[i].name = "thread-" + std::to_string(i+1);
            pthread_create(&(threads_[i].tid), nullptr, HandlerTask, this);
        }
    }

    // Pop 函数在锁内执行因此不需要单独加锁
    T Pop()
    {
        T t = tasks_.front();
        tasks_.pop();
        return t;
    }

    // 将外界资源投入线程池
    void Push(const T &t)
    {
        Lock();

        tasks_.push(t);
        Wakeup(); // 投入资源成功后唤醒线程 

        Unlock();
    }

    ~ThreadPool()
    {
        pthread_mutex_destroy(&mutex_);
        pthread_cond_destroy(&cond_);
    }
private:
    std::vector<ThreadInfo> threads_; // 线程池中所有线程的信息
    std::queue<T> tasks_;             // 任务队列

    pthread_mutex_t mutex_;           // 互斥锁
    pthread_cond_t cond_;             // 条件变量
};